线程池是什么？线程池(ThreadPoolExecutor)使用详解

╰+攻爆jí腚メ 2024-03-24 09:23 44阅读 0赞

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> 本篇文章将详细讲解什么是线程池，线程池的参数介绍，线程池的工作流程，使用Executors创建常见的线程池~~~

**目录**

点一点，了解更多

文章目录

一、线程池的概念

1.1线程池的目的-提高效率

二、线程池的参数介绍

2.1线程池的拒绝策略

以上四种策略要重点掌握，面试常考~~

三、线程池的工作流程

四、线程池的创建

4.1方法一

4.2方法二

4.3方法三

4.4方法四

4.5方法五

4.6方法六

4.7方法七

五、模拟实现一个线程池

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## 一、线程池的概念 ##

> 简单来说，可以理解为一个“现成的池子”，里面有一定数量的线程等待工作，每次使用不用再次创建、使用完了不用马上销毁，会自动回收进池子中。类似常量池等等~~
> 
> 虽然创建销毁线程比创建销毁进程更轻量, 但是在频繁创建销毁线程的时候还是会比较低效，线程池就是为了解决这个问题，如果某个线程不再使用了，并不是真正把线程释放，而是放到一个“池子”中，下次如果需要用到线程就直接从池子中取，不用再次创建。

#### 1.1线程池的目的-提高效率 ####

> 池的目的就是为了提高效率，从线程池中拿线程，属于用户态操作；而从系统再去创建线程，涉及到用户态和内核态之间的切换，真正的创建是在内核态完成的。

> 那么什么是用户态？什么是内核态？下面我来举个例子：
> 
> 银行中有大厅和服务柜台，大厅相当于用户态，柜台相当于内核态；每个地方都有打印机，如果来客户需要办理业务，可以在打印机上办理，也可以找工作人员办理。
> 
> 此时来个老哥，说想办个银行卡，但是没带身份证复印件，有俩个办法：1.自己去大厅的复印件，自己复印一份，拿过来。2.让工作人员去柜台里面的打印机，去复印下再拿回来。
> 
> 那么如果自己去复印，就立即去了，立即回来了，中间不耽误；如果工作人员去复印，他可能会做点别的，确实能给你复印，但是就不一定及时了~~
> 
> 结论：用户态操作，时间是可控的；涉及到内核态操作，时间就不可控了~~

## 二、线程池的参数介绍 ##

> 先看ThreadPoolExecutor 的构造方法

![f2148ed602ca421a91fcde4908d5ce3a.png][]

> ![a65e1715d14940769ddb7c6b3cb33c8f.png][]
> 
> **重点理解一下这几个参数含义：先情景带入一下，把线程池当作公司，一类正式员工；一类实习生；**
> 
> 1.**corePoolSize**:核心线程数，相当于正式员工
> 
> 2.**maxinumPoolSize**:最大线程数，相当于正式员工+实习生
> 
> ![8f121507a97946978aa316f64be5d11f.png][]
> 
> 3.![99e8ee5d0db9434c94c2cfd652d0d2c6.png][]
> 
> **long keepAliveTime**:实习生线程保持存活的时间
> 
> 当任务比较少的时候，整体比较空闲，实习生不是立即被辞退的，表示实习生最大的存活时间
> 
> 4.![6bc1416ae16b475caea33a297fb623f3.png][]
> 
> **TimeUnit unit**:单位，秒，分钟，毫秒
> 
> 5.![301a509e55da4c1fb8093b141238b6ed.png][]
> 
> **BlockingQueue<Runnable> workQueue**:线程池里要管理很多任务，这些任务也是通过阻塞队列来组织的，此时可以手动指定一个队列给线程池，此时就可以很方便的获取队列中的信息
> 
> 6.![10ea3bfc1a5d44c894933f6cfbe22319.png][]
> 
> **ThreadFactory threadFactory**：工厂模式，创建线程的辅助的类
> 
> 7.![8438f50d8860434b994ab48fdef7d8f8.png][]
> 
> **RejectedExecutionHandler handler**：线程池的拒绝策略，如果任务量超出公司的负荷接下来该怎么处理

#### 2.1线程池的拒绝策略 ####

![de8e58305ebd4cf5b4eb1c6f0d63f956.png][]

> 上述四种是标准库中提供的四种拒绝策略：
> 
> 1.![c401b77635d94e7a9f1158b7b5590bb4.png][]
> 
> 表示如果队列满了，继续添加任务， 添加操作之间抛出异常（新老都执行不了，哭）
> 
> 2.![86bf7913efc04b83914b6b715a59da66.png][]
> 
> 添加的线程自己负责执行这个任务（怼回去）
> 
> 3.![b741fa8ab48f4b9fa55b3d90e2dee249.png][]
> 
> 丢弃最老的任务
> 
> 4.![ad6fe6852353415f9ff0e7eefcb117e4.png][] 丢弃最新的任务

### 以上四种策略要重点掌握，面试常考~~ ###

## 三、线程池的工作流程图 ##

![5d348253f9674e87b6868a22dae6e8c6.png][]

![f94f5341778748a7882552720b0fb902.png][]

## 四、线程池的创建 ##

>  *  ExecutorService 表示一个线程池实例
>  *  Executors 是一个工厂类, 能够创建出几种不同风格的线程池
>  *  ExecutorService 的 submit 方法能够向线程池中提交若干个任务
>  *  Executors 本质上是 ThreadPoolExecutor 类的封装

#### 4.1方法一 ####

> 创建具有十个线程的线程池（大小固定）

public class ThreadDemo {
        public static void main(String[] args) {
            ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);
            pool.submit(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("hello");
                }
            });
        }
    }

![37daa3ebeede4d9ca776f71c2d621bc5.png][]

#### 4.2方法二 ####

> 创建一个操作无界队列且只有一个工作线程的线程池

ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();

#### 4.3方法三 ####

> 用来处理大量短时间工作任务的线程池,如果池中没有可用的线程将创建新的线程，如果线程空闲60秒将收回并移出缓存，创建线程数目动态增长的线程池

ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();

#### 4.4方法四 ####

> 创建一个单线程执行器，可以在给定时间后执行或定期执行。

ScheduledExecutorService singleThreadScheduledExecutor = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();

#### 4.5方法五 ####

> 创建一个指定大小的线程池，可以在给定时间后执行或定期执行，是进阶版的Timer

ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3);

#### 4.6方法六 ####

> 创建一个指定大小（不传入参数，为当前机器CPU核心数）的线程池，并行地处理任务，不保证处理顺序

Executors.newWorkStealingPool();

#### 4.7方法七 ####

> 自定义线程池，工作中使用这种方法创建线程池

ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(3,
                    10,
                    10000,
                    TimeUnit.MILLISECONDS,
                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>());

## 五、模拟实现一个线程池 ##

> **设置一个具有十个线程的线程池，打印0-1000个数。**
> 
> **其中在构造方法中调用十个线程执行，submit方法进行放入任务！！**

class MyThreadPool{
        private BlockingQueue<Runnable> queue = new LinkedBlockingQueue<>();
    
        public void submit(Runnable runnable) throws InterruptedException {
            queue.put(runnable);
        }
    
        public MyThreadPool(int n){
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                Thread t = new Thread(() -> {
                    try {
                        while (true){
                            Runnable runnable = queue.take();
                            runnable.run();
                        }
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                });
                t.start();
            }
        }
    }
    public class ThreadDemo {
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            MyThreadPool pool = new MyThreadPool(10);
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                int number = i;
                pool.submit(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        System.out.println("hello "+ number);
                    }
                });
            }
            Thread.sleep(3000);
        }
    }

### ![fa9c1755ceb044e99279e2430003ec88.png][] ###

> 可见，线程池中任务的执行的顺序和添加顺序不一定相同，因为这十个线程是无序调度的

[icon-default.png_t_N2N8]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/3372f8ca10344eee808eab8395c80960.png
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[37daa3ebeede4d9ca776f71c2d621bc5.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/e64b2f5b123d4e5697ba5c1948211385.png
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